WCD9311 Audio Codec - Qualcomm Developer Network WCD9311 Audio Codec Device Specification Introduction

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  • WCD9311 Audio Codec Device Specification LM80-P0598-3 Rev. B

    September 2016

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    Qualcomm Technologies, Inc. 5775 Morehouse Drive San Diego, CA 92121

    U.S.A.

    LM80-P0598-3 Rev. B

  • LM80-P0598-3 Rev. B MAY CONTAIN U.S. AND INTERNATIONAL EXPORT CONTROLLED INFORMATION 2

    Revision history

    Revision Date Description

    A June 1, 2015 Initial release

    B September 23, 2016 Updated to E part

  • LM80-P

    Contents

    1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.1 Documentation overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.2 WCD9311 device introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.3 WCD9311 features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.4 Terms and acronyms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.5 Special marks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

    2 Pin Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.1 I/O parameter definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.2 Pin descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

    3 Electrical Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3.1 Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3.2 Recommended operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 3.3 DC power characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 3.4 Powerup sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3.5 Digital logic characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3.6 Audio inputs and Tx processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3.7 Audio outputs and Rx processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3.8 Digital I/Os and digital processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 3.9 Support circuits – analog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 3.10 Support circuits – digital . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

    4 Mechanical Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 4.1 Device physical dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 4.2 Part marking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 4.3 Device ordering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 4.4 Device moisture-sensitivity level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 4.5 Thermal characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

    5 Carrier, Storage, & Handling Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 5.1 Carrier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 5.2 Storage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

    0598-3 Rev. B MAY CONTAIN U.S. AND INTERNATIONAL EXPORT CONTROLLED INFORMATION 3

  • LM80-P

    WCD9311 Audio Codec Device Specification Contents

    6 PCB Mounting Guidelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 6.1 Land pad and stencil design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 6.2 SMT development and characterization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 6.3 SMT peak package-body temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 6.4 SMT process verification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

    7 Part Reliability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 7.1 Reliability qualification summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

    Appendix A1 Terms and Acronyms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

    Appendix A2 Exhibit 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

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  • LM80-P0598-3 Rev. B MAY CONTAIN U.S. AND INTERNATIONAL EXPORT CONTROLLED INFORMATION 5 .

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    Figures

    Figure 1-1 WCD9311 IC in a typical application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Figure 2-1 WCD9311 IC pin assignments (top view) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Figure 3-1 THD + N (0 dB gain) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Figure 3-2 THD + N (18 dB gain) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Figure 3-3 Frequency response (16 kHz) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Figure 3-4 Frequency response (48 kHz) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Figure 3-5 Frequency response (192 kHz) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Figure 3-6 THD + N 8 kHz (EAR PA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Figure 3-7 Frequency response 16 kHz (EAR PA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Figure 3-8 THD + N 48 kHz (HPH PA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Figure 3-9 Frequency response 48 kHz (HPH PA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Figure 3-10 THD + N 192 kHz (LINE_OUT PA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Figure 3-11 Frequency response 192 kHz (LINE_OUT PA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Figure 3-12 Received clock signal constraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 Figure 3-13 I2S transmitter timing diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Figure 3-14 I2S receiver timing diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Figure 3-15 WCD9311 received clock signal constraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Figure 4-1 86 pin CSP (6.0 × 6.0 × 1.27 mm) outline drawing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Figure 4-2 WCD9311 IC part marking (top view – not to scale) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Figure 4-3 WDC9311 device identification code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 Figure 5-1 Carrier tape drawing with part orientation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 Figure 5-2 Tape handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

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    WCD9311 Audio Codec Device Specification Contents

    Tables

    Table 1-1 Primary WCD9311 documentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Tab